针对目前大迎角非定常气动力模型大多基于单自由度风洞实验开展，且很难有效指导稳定性分析、控制律设计等工程实践的现状，本文基于偏航-滚转耦合运动风洞实验结果提出了一种大迎角非定常气动力β模型。该模型将非定常气动力分解为分别由旋转矢量的模和其引起的姿态变化β两部分贡献，具有清晰的物理意义和简洁的表达形式，同时还能准确反映横航向耦合效应对非定常气动力的影响。分别使用该模型和目前工程实践中常用的混合模型对不同运动形式中横航向气动力进行计算，同时进行了尾旋仿真研究，与风洞实验结果对比验证了该模型对于飞机大迎角非定常气动特性的预测精度。通过将建模参数向体轴分解获得能与目前飞行动力学分析方法兼容的局部线性化形式，理论解释并仿真复现了F-16XL试飞中出现的侧向扰动现象，验证了该模型的工程适用性。